当前位置:文档之家› 圆锥曲线共线向量问题

圆锥曲线共线向量问题

圆锥曲线共线向量问题
圆锥曲线共线向量问题

共线向量问题

解析几何中的向量共线,就是将向量问题转化为同类坐标的比例问题,再通过未达定理------同类坐标变换,将问题解决。此类问题不难解决。

例题7、设过点D(0,3)的直线交曲线M :22

194

x y +

=于P 、Q 两点,且DP DQ ,求实数

的取值范围。 分析:由DP

DQ 可以得到

1

21

2

3

(3)

x x y y ,将P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),代人曲线方程,解出

点的坐标,用表示出来。 解:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),

DP

DQ ,(x 1,y 1

-3)=(x 2,y 2-3),即12

1

2

3

(3)

x x y y

方法一:方程组消元法,又

P 、Q 是椭圆29x +2

4

y =1上的点

22

22

22

22

1

94

()(33)1

9

4x y x y

消去x 2,可得2222

2

2

(3

3)1

4

y y

,即y 2=

135

6

-2

y 2

2,-2

135

6

2解之得:

1

55

λ≤≤ 则实数的取值范围是1,55??

????。

方法二:判别式法、韦达定理法、配凑法 设直线PQ 的方程为:3,0y kx k =+≠,

由22

34936

y kx x y =+??

+=?消y 整理后,得22

(49)54450k x kx +++= P 、Q 是曲线M 上的两点,2

2

(54)445(49)k k ∴?=-?+=2

144800k -≥

即2

95k ≥ ① 由韦达定理得:1212

22

5445

,4949k x x x x k k +=-

=++ 21212

1221

()2x x x x x x x x +=++222254(1)45(49)k k λλ+∴=+即2222

3694415(1)99k k k λλ+==++

② 由①得2

11095k <

≤,代入②,整理得236915(1)5λλ<≤+,解之得155

λ<< 当直线PQ 的斜率不存在,即0x =时,易知5λ=或15

λ=。 总之实数的取值范围是1,55??

????

方法总结:通过比较本题的第二步的两种解法,可知第一种解法,比较简单,第二种方法是通性通法,但计算量较大,纵观高考中的解析几何题,若放在后两题,很多情况下能用通性通法解,但计算量较大,计算繁琐,考生必须有较强的意志力和极强的计算能力;不用通性通法,要求考生必须深入思考,有较强的思维能力,在命题人设计的框架中,找出破解的蛛丝马迹,通过自己的思维将问题解决。

例题8:已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线24

1x y =

的焦点,离心率为

5

5

2. (1)求椭圆C 的标准方程;

(2)过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,交y 轴于M 点,若AF MA 1λ=,

2λ=,求21λλ+的值.

分析:

(07福建理科)如图,已知点F (1,0),直线l :x =-1,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且QP QF FP FQ ?=?

(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;

(Ⅱ)过点F 的直线交轨迹C 于A 、B 两点,交直线l 于点M ,已知

12,MA AF AF BF λλ==,求12λλ+的值。

小题主要考查直线、抛物线、向量等基础知识,考查轨迹方程的求法以及研究曲线几何特征的基本方法,考查运算能力和综合解题能力.满分14分.

解法一:(Ⅰ)设点()P x y ,,则(1)Q y -,,由QP QF FP FQ =得:

(10)(2)(1)(2)x y x y y +-=--,,,,,化简得2:4C y x =.

(Ⅱ)设直线AB 的方程为: 1(0)x my m =+≠.

设11()A x y ,,22()B x y ,,又21M m ?

?-- ???

联立方程组241y x x my ?=?=+?,,,消去x 得:2440y my --=,2

(4)120m ?=-+>,故

121244y y m y y +=??

=-?,

由1MA AF λ=,2MB BF λ=得:

1112y y m λ+

=-,2222

y y m

λ+=-,整理得:1121my λ=--,2221my λ=--, 12122112m y y λλ??∴+=--

+ ?

??

121222y y m y y +=--2424m

m =---0= 解法二:

(Ⅰ)由QP QF FP FQ =得:()0FQ PQ PF +=,

()()0PQ PF PQ PF ∴-+=,22

0PQ PF ∴-=,PQ PF ∴=

所以点P 的轨迹C 是抛物线,由题意,轨迹C 的方程为:2

4y x =. (Ⅱ)由已知1MA AF λ=,2MB BF λ=,得120λλ<.

则:

12MA AF MB

BF

λλ=-

.…………①

过点A B ,分别作准线l 的垂线,垂足分别为1A ,1B ,

则有:

11

MA AA AF MB

BB BF =

=

.…………②

由①②得:12AF AF BF

BF

λλ-

=

,即120λλ+=.

练习:设椭圆)0(12

:2

22>=+

a y a x C 的左、右焦点分别为1F 、2F ,A 是椭圆C 上的一点,且0212=?F F AF ,坐标原点O 到直线1AF 的距离为||3

1

1OF . (1)求椭圆C 的方程;

(2)设Q 是椭圆C 上的一点,过Q 的直线l 交x 轴于点)0,1(-P ,较y 轴于点M ,若

QP MQ 2=,求直线l 的方程.

山东2006理

双曲线C 与椭圆22

184

x y +=有相同的焦点,直线y =x 3为C 的一条渐近线。 (I ) 求双曲线C 的方程;

(II)过点P (0,4)的直线l ,交双曲线C 于A,B 两点,交x 轴于Q 点(Q 点与C 的顶点不重合)。当12PQ QA QB λλ==,且3

8

21-=+λλ时,求Q 点的坐标。 解:

(Ⅱ)解法一:

由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零。 设l 的方程:114,(,)y kx A x y =+,22(,)B x y 则4(,0)Q k

-

1PQ QA λ=111

44(,4)(,)x y k k λ∴--=+1111111

14444()44x k k x k k y y λλλλ?=--??-=+??

∴?????-==-??? 11)(,A x y 在双曲线C 上,∴21211

11616

()10k λλλ+--= ∴222211161632160.3k k λλλ++-

-=∴2221116

(16)32160.3

k k λλ-++-= 同理有:22

22216(16)32160.3

k k λλ-++-=

若2

160,k -=则直线l 过顶点,不合题意.2

160,k ∴-≠

12

,λλ∴是二次方程

222

16(16)32160.3

k x x k -++-

=的两

根.122

328163

k λλ∴+=

=--2

4k ∴=, 此时0,2k ?>∴=±.∴所求Q 的坐标为(2,0)±. 解法二:

由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零 设l 的方程,11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4

(,0)Q k

-

. 1PQ QA λ=,Q ∴分PA 的比为1λ.

由定比分点坐标公式得

111

11

11111144(1)14401x x k k y y λλλλλλλ??

-==-+??+??→??

+??=-

=??+??

下同解法一 解法三:

由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零设l 的方程:11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,

则4

(,0)Q k

-

. 12PQ QA QB λλ==,111222444

(,4)(,)(,)x y x y k k k

λλ∴--=+=+.

11224y y λλ∴-==,114y λ∴=-

,224y λ=-,又128

3

λλ+=-,121123y y ∴+

= 即12123()2y y y y +=,将4y kx =+代入2

2

13y x -=得222(3)244830k y y k --+-= 2

30k -≠,否则l 与渐近线平行。2

121222

24483,33k y y y y k k

-∴+==--。 2

22

244833233k k k -∴?=?--2k ∴=±(2,0)Q ∴±

解法四:

由题意知直线l 得斜率k 存在且不等于零,设l 的方程:4y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y 则

4(,0)Q k

-

1PQ QA λ=,11144(,4)(,)x y k k λ∴--=+。∴1114

444k kx x k

λ-

=

=-++ 同理

1244kx λ=-

+,1212448

443

kx kx λλ+=-

-=-++. 即 2

121225()80k x x k x x +++=

(*)

2

2

4

1

3

y kx y x =+-=,消去y 得22

(3)8190k x kx ---=. 当230k -=时,则直线l 与双曲线得渐近线平行,不合题意,2

30k -≠。

由韦达定理有:122

122

8319

3k x x k x x k +=

-=-

-

代入(*)式得

24,2k k ==±∴所求Q 点的坐标为(2,0)±。

练习:已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线2

4x y =的焦

。 (1)求椭圆C 的标准方程;

(2)点P 为椭圆上一点,弦PA 、PB 分别过焦点F 1、F 2,(PA 、PB 都不与x 轴垂直,其点

P 的纵坐标不为0),若111222,PF F A PF F B λλ==,求1

2λλ+的值。 解:(1)设椭圆C 的方程为:22221(0)x y a b a b +=>>,则b=1,由222411155b e a =-=-=,

得2

5a =,则椭圆的方程为:2

215

x y += (2)由2

215

x y +=得:12(2,0),(2,0)F F -,设001122(,),(,),(,)P x y A x y B x y , 有

111222,PF F A PF F B

λλ==得:

0011100222(2,)(2,),(2,)(2,)x y x y x y x y λλ---=+--=-

解得:001212

,y y y y λλ=-

=-, 根据PA 、PB 都不与x 轴垂直,且00y ≠,设直线PA 的方程为:0

0(2)2

y y x x =

++,代人2215

x y +=,整理后,得:2222

00000(2)54(2)0x y y y x y y ??++-+-=?? 根据韦达定理,得:2

0122

(2)5y y y x y -=++,则01220(2)5y y x y -=++, 从而,220101(2)5y x y y λ=-

=++,同理可求220202

(2)5y

x y y λ=-=-+ 则222222

12000000(2)5(2)52(5)4x y x y x y λλ+=+++-+=++

由00(,)P x y 为椭圆2

215

x y +=上一点得:220055x y +=,则1218λλ+=,故12λλ+的值为18.

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档